血清β2-微球蛋白、神經元特異性烯醇化酶水平與急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的關系研究

萬子豪 劉曉安 王麗 劉鋒

急性缺血性腦卒中是一種短時間內由于顱內各種原因導致血管組織供血不足, 最終導致腦組織缺血壞死的臨床綜合征［1］。根據2020 年發布的《中國卒中報告》顯示：我國卒中具有高患病率、高發病率、高死亡率、高致殘率、經濟負擔重等特點［2］, 給日益老齡化社會帶來嚴峻挑戰。有相關研究報道, 高達1/3 的腦卒中患者存在認知功能障礙［3］, 卒中后認知功能障礙(Post-stroke cognitive impairment, PSCI)指在卒中這一臨床事件發生3～6 個月內出現的達到認知功能障礙診斷標準的一系列綜合征, 是缺血性腦卒中患者常見后遺癥之一。卒中后認知功能障礙主要涉及的領域包括結構和視空間、記憶力、注意力、定向力和執行力等,導致患者的獨立生活能力和工作能力進一步下降［4］,還可增加患者發生抑郁和焦慮等心理疾病的風險［5］,嚴重阻礙患者的全面康復以及生命生活質量。2016 年,美國心臟協會聯合美國卒中協會發布了首部《成人卒中康復指南》, 并強調了認知功能評估在卒中康復治療中的重要性［6］, 這對于全科醫師在基層日常隨訪中具有明確的指導意義。β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG)是常用作早期腎功能受損的檢測標志物。正常生理條件下主要由腎臟細胞表面或細胞內釋放、分泌到循環中［7,8］。近年研究發現, β2-MG 可能參與調控動脈粥樣硬化、血管炎性反應及神經功能受損等作用中［9］。神經元特異性烯醇化酶(Neuron specific enolase, NSE)是一種廣泛存在于神經組織中的酸性蛋白。NSE 在腦組織細胞的活性最高, 而非神經組織、血清和脊髓液其相對較低。NSE 由于其神經保護能力,通過一些臨床研究發現, 急性缺血性腦卒中患者血清NSE 水平出現相對變化。本研究通過分析急性缺血性腦卒中后認知功能障礙患者血清β2-MG、NSE 水平,探討血清β2-MG、NSE 水平與急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的關系及其臨床應用價值, 為后期臨床診治及疾病的預防提供新的理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為回顧性研究, 搜集2020 年1 月1 日～2021 年12 月31 日于孝感市中心醫院神經內科因急性缺血性腦卒中入院行常規治療的患者, 出院后90 d 進行隨訪, 其中16 例失訪, 最終納入100 例患者為研究對象, 其中男性47 例, 女性53 例；年齡45～85 歲。并以是否并發認知功能障礙進行分組。將50 例急性缺血性腦卒中后認知功能障礙患者作為PSCI 組,50 例急性缺血性腦卒中后無認知功能障礙(Post-stroke non-cognitive impairment, PSNCI)患者作為PSNCI 組。

1.2 納入標準 ①年齡＞45 歲, 且≤85 歲；②根據《卒中后認知障礙管理專家共識2021》中對卒中后認知功能障礙的診斷標準, 患者具有明確的急性缺血性腦卒中病史, 經CT、磁共振成像(MRI)或數字減影血管造影(DSA)檢查證實存在梗死灶, 并有與梗死灶相對應的神經缺失癥狀及體征；③首次發病, 發病至入院時間≤48 h；④入院時評估：美國國立衛生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)評分4～20 分, 蒙特利爾認知評估量表(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)總分≥19 分, MoCA 評分+簡易智力狀態檢查量表(mini-mental state examination,MMSE)評分＜52 分(認知功能受損)；⑤發病之前無認知功能障礙, 無其他臟器嚴重疾病, 缺血指數量表(Hachinski Ischemic Scale, HIS)評分≥5 分。

1.3 排除標準 ①神經影像學檢查中缺乏血管性病變, 合并顱腦外傷、腦血管畸形、出血性腦卒中患者,存活時間＜24 h；②合并顱腦外傷、心肺腎功能不全、嚴重腦水腫或發熱性或感染性疾病、凝血功能障礙及血液系統疾病、自身免疫性疾病、惡性腫瘤、甲狀腺疾病、長期營養不良等；③既往有卒中病史、退行性認知功能障礙(如路易體癡呆、阿爾茨海默病等), 或有焦慮、抑郁等其他精神異常；④過去3～6 個月內服用過維生素A, 過去2 個月內有外傷及手術史；⑤存在慢性酒精中毒、吸毒導致中樞神經系統變性或脫髓鞘疾病, 藥物依賴性疾病(如部分化療藥物、抗癲癇藥物、鎮靜安眠藥物等)導致的認知功能受損；⑥阿爾茨海默病(Alzheimer's disease, AD)患者(HIS≤4 分)。本研究經過湖北省孝感市中心醫院醫學倫理委員會批準,患者或其家屬知情同意, 并簽署知情同意書。

1.4 方法 ①搜集入組患者的基礎資料, 包括年齡、性別、文化程度、生活史、既往史等。②同時檢測β2-MG、NSE、hs-CRP、HbA1c、UA、TC、TG、LDL-C、HDL-C、Hcy、BMI, BMI=體重(kg)/身高(m2)；抽取患者清晨空腹靜脈血5 ml, 以3000 r/min 離心10 min, 吸取血清備用, 應用SAL 9000 型全自動生化免疫分析儀(邁瑞醫療有限責任公司)檢測血清β2-MG、NSE、hs-CRP、HbA1c、UA、TC、TG、LDL-C、HDL-C、Hcy。③功能量表測評, 患者于入院后由經過統一的量表培訓的醫師評定：NIHSS 評分：用來評定缺血性腦卒中神經功能損傷程度, 包括意識模糊、構音障礙、失語、面癱、凝視、視野缺失、肢體運動與感覺障礙、忽視癥、肢體共濟、遠端肢體功能失調等,每項從神經功能正常到缺損最重為0～4 分, 滿分42 分；MoCA 評分：評定內容包括視空間與執行、命名、記憶、注意、語言、抽象、延遲回憶、定向和計算9 個維度, 量表總分30 分, 分值越低表示認知功能障礙越嚴重, ＜26 分則認為存在認知功能障礙；MMSE 評分：評定內容為定向力、記憶力、注意力、計算力、回憶能力和語言能力5 個維度, 滿分30 分, 評分與文化程度相關, 故按文化程度分層, 小學及以下＜27 分, 中學及以上≥27 分。

1.5 觀察指標 比較兩組患者基本資料及血清β2-MG、NSE 水平；分析急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的影響因素；分析血清β2-MG、NSE 水平及聯合檢測對急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的預測效能。

1.6 統計學方法 采用SPSS26.0 統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差(±s)表示, 采用t檢驗；偏態分布的計量資料以M(P25, P75)表示, 應用Mann-Whitney U 檢驗；計數資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗；應用多因素Logistic 回歸分析急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的影響因素；使用ROC 曲線分析血清β2-MG、NSE 水平對急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的預測價值。P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者基本資料比較 兩組患者性別、年齡、文化程度、吸煙史、飲酒史、BMI、高血壓病史、冠心病史、血清尿酸、血脂、病灶部位、病因學分類比較,差異無統計學意義(P＞0.05)；糖尿病病史、HbA1c、β2-MG、NSE、hs-CRP、MoCA 評 分、MMSE 評 分、NIHSS 評分比較, 差異有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 PSCI 組與PSNCI 組急性缺血性腦卒中患者基本資料比較［±s, n(%), M(P25, P75)］

表1 PSCI 組與PSNCI 組急性缺血性腦卒中患者基本資料比較［±s, n(%), M(P25, P75)］

項目 類別 PSCI 組(n=50) PNSCI 組(n=50) t/χ2/Z P 值基本資料 年齡(歲) 70.42±9.72 66.96±10.46 -1.713 0.090性別(男/女) 23(48.94)/27(50.94) 24(51.06)/26(49.06) 0.040 0.841文化程度 小學及以下 29(51.79) 27(48.21) 0.162 0.687中學及以上 21(47.73) 23(52.27)生活史 吸煙史 26(52.00) 24(48.00) 0.160 0.689飲酒史 25(46.30) 29(53.70) 0.644 0.442既往史 高血壓史 34(53.97) 29(46.03) 1.073 0.300糖尿病史 35(63.64) 20(36.36)a 9.091 0.003冠心病史 26(56.52) 20(43.48) 1.449 0.229

續表1

表1 PSCI 組與PSNCI 組急性缺血性腦卒中患者基本資料比較［±s, n(%), M(P25, P75)］

注：與 PSCI 組比較, aP＜0.05

項目 類別 PSCI 組(n=50) PNSCI 組(n=50) t/χ2/Z P 值病灶部位 腦干 17(60.71) 11(39.29)白質 15(44.12) 19(55.88)腦葉 9(45.00) 11(55.00)丘腦 7(70.00) 3(30.00)基底節 2(25.00) 6(75.00)病因學分類 大動脈粥樣硬化 20(58.82) 14(41.18)5.556 0.235小動脈閉塞 11(40.74) 16(59.26)心源性栓塞 8(53.33) 7(46.67)其他明確病因 8(50.00) 8(50.00)病因不明確 3(37.50) 5(62.50)β2-MG(U/L) 9.03±2.84 5.22±1.35a 14.368 0.001 NSE(ng/ml) 17.96±2.69 11.97±2.61a 21.201 0.001實驗室數據 BMI(kg/m2) 22.41±2.60 22.83±2.89 0.759 0.450 HbA1c(%) 8.14±2.51 6.30±1.69a 4.315 0.000 UA(mmol/L) 378.50(285.3, 442.0) 346.00(275.8, 404.0) 1.189 0.234 TC(mmol/L) 4.19(3.20, 5.60) 4.25(3.40, 5.80) -0.600 0.549 TG(mmol/L) 1.71(1.10, 2.60) 1.72(1.10, 3.30) -0.762 0.446 HDL-C(mmol/L) 1.17(1.00, 1.50) 1.16(0.90, 2.00) 0.038 0.970 LDL-C(mmol/L) 2.28(1.30, 3.30) 1.95(1.50, 2.70) 0.714 0.476 Hcy(μmol/L) 13.05(8.80, 16.40) 11.91(9.30, 15.70) 0.141 0.888 hs-CRP(mg/L) 12.03±7.17 6.08±5.54a 4.642 0.000量表評分 MoCA 評分(分) 15.36±2.19 26.82±3.59a -19.226 0.000 MMSE 評分(分) 11.08±4.55 20.56±3.76a -11.354 0.000 NIHSS 評分(分) 7.60±1.94 4.96±1.99a 6.722 0.000 2.551 0.635

2.2 卒中后認知功能障礙影響因素的多因素Logistic回歸分析 根據患者是否發生認知功能障礙作為因變量, 將β2-MG、NSE、HbA1c、hs-CRP、糖尿病史以及MoCA 評分、MMSE 評分、NIHSS 評分作為自變量,結果顯示, 高β2-MG、NSE 水平是急性缺血性腦卒中后認知功能障礙發生的獨立危險因素(P＜0.05)。見表2。

表2 PSCI 的多因素Logistic 回歸分析結果

2.3 血清β2-MG、NSE 水平與認知功能的相關性血 清β2-MG 與MMSE 及MoCA 評 分 均 成 負 相 關(r=-0.254、-0.461, P＜0.05), 即隨著血清β2-MG 水平的升高, 總體認知功能降低。血清NSE 與MMSE 及MoCA 評分均成負相關(r=-0.261、-0.480, P＜0.05), 即隨著血清NSE 水平的升高, 總體認知功能降低。見圖1。

圖1 血清β2-MG、NSE 水平與MoCA 及MMSE 評分的相關性

2.4 血清β2-MG、NSE 水平對缺血性腦卒中后認知功能障礙的預測價值 經ROC 曲線分析血清β2-MG、NSE 對PSCI 的預測價值結果顯示：血清β2-MG 聯合NSE 預測PSCI 的靈敏度、特異度及約登指均高于任一單項預測, 差異有統計學意義(P＜0.05)。β2-MG、NSE預測PSCI 的最佳截斷值分別為8.70 U/L、17.50 ng/ml。見表3, 圖2。

圖2 血清β2-MG、NSE 水平對急性缺血性腦卒中后認知功能障礙預測價值的ROC 曲線

表3 血清β2-MG、NSE 水平及聯合檢測預測PSCI 的效能

3 討論

急性缺血性腦卒中患者隨著病情進展逐漸出現不同程度的認知功能障礙, 臨床上可不同程度地表現為短時記憶減退、注意力分散、言語交流障礙、認知域缺失等, 降低患者的生存質量, 給患者及家庭的心理、經濟帶來沉重負擔, 已成為臨床研究的熱點問題。目前, 急性缺血性腦卒中后認知功能障礙患者的數量還在逐年增加, 它是唯一可以通過早期診斷、早期診治、早期預防再發(二級預防)和早期康復實現臨床恢復,能夠控制疾病進展的一種認知功能障礙。近年來, 大多數學者積極尋求預測腦卒中后認知功能障礙的方法,以便于早期干預防治, 其是全科基層重點疾病預防的內容之一。因此, 積極尋找新的特異性標志物預測急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的發生十分重要。

急性缺血性腦卒中的發生是動脈粥樣硬化病理過程的終點事件之一, 從早期內皮功能障礙到斑塊破裂或侵蝕引發的急性血管性病變及相關并發癥的發生與發展中, 其炎癥反應、氧化應激是動脈粥樣硬化形成機制的核心因素［10］。血清β2-MG 是評價腎小球濾過功能的重要標志物, 其升高常提示急性腎損傷。近年臨床研究發現, 血清β2-MG 有可能與免疫和炎癥有關, 在抗原遞呈和加工、炎癥、補體級聯和應激反應中起著關鍵作用［11］, 如自身免疫性疾病、感染性疾病、惡性腫瘤、腎臟疾病、外周動脈疾病和心血管疾病(CVD)［12］。在中樞神經系統中, 血清β2-MG 有調控正常大腦發育、突觸可塑性和神經行為的作用。在一項動物實驗中, 成年小鼠大腦中在急性缺血-缺氧條件下血清β2-MG 異常變化推斷出其對神經元產生自我更新、增殖和分化的抑制作用［13］, 進而致腦脊液屏障破壞、神經損傷和認知功能障礙。本研究結果顯示, PSCI 組血清β2-MG 水平明顯高于PSNCI 組, 當血清β2-MG 為8.70 U/L 時, 約登指數最大為0.46, 對應的靈敏度和特異度分別為64.00%、82.00%。因此, 血清β2-MG 作為一種新的體內慢性炎癥的標志物, 是預測特定人群生存和心腦血管疾病預后的一個重要和有價值的預測因子。

NSE 是參與糖酵解途徑烯醇化酶的一種二聚體同工酶, 主要存在于神經元和神經內分泌來源的細胞質中。當質膜在功能或結構上受損時, NSE 就會從受損的神經元中釋放出來。臨床上常見于與神經內分泌組織起源有關的腫瘤中, 特別是在肺小細胞癌(SCLC)中有較多的NSE 表達, 導致血清中NSE 顯著升高。在相關急性缺血性腦卒中的實驗證明, 大腦中動脈閉塞模型中NSE 水平升高, 并與梗死組織體積成正比［14］。NSE 升高被認為是組織氧化損傷的標志, 是數種神經退行性疾病的潛在參數, 包括阿爾茨海默病(AD)、弗里德里希共濟失調、遺傳性痙攣性截癱、亨廷頓病(HD)、罕見家族性帕金森病(PD)和肌萎縮側索硬化(ALS)［15］。因此, NSE 與缺血、缺氧和多種代謝、增殖、炎癥、自身免疫性疾病和神經退行性疾病有相關性, 調控神經元的生長、分化、存活和死亡。臨床實驗及數據表明, 神經功能缺損和殘疾程度的增加往往與NSE 濃度的增加平行, 表明其預后效能［16,17］。本研究結果顯示, PSCI 組血清NSE 水平明顯高于PSNCI 組,當血清NSE 為17.50 ng/ml 時, 約登指數最大為0.40,對應的靈敏度和特異度分別為70.00%、96.00%, 推測并證實了高NSE 水平是急性缺血性腦卒中后發生認知功能障礙的獨立危險因素的這一觀點。血清NSE 在確定急性腦卒中和其他不良神經事件后的嚴重程度和早期神經行為結局方面具有較高的預測價值。

本研究顯示, 血清β2-MG 聯合NSE 預測急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的AUC 為0.825［95%CI=(0.747, 0.888), P＜0.05］, 其對應的靈敏度與特異度分別70.00%、96.00%, 均高于任一單一指標。推測原因可能為：①血清β2-MG 廣泛存于幾乎所有有核細胞中, 當機體出現產物代謝異常、全身淀粉樣變、動脈粥樣硬化等生化與病理過程加重腦損害, 認知能力的喪失［18-20］；②危險因素的重疊和共同的病理生理途徑使NSE 水平能更全面反映缺血性腦卒中后認知功能障礙疾病程度, 其水平越高, 腦血管意外程度越重, 發生缺血性腦卒中后認知功能障礙的幾率越高, NSE 升高與認知受損的嚴重程度呈正相關；③血清β2-MG 與NSE 的結合能更系統地反映出導致腦卒中后持續產生的氧化應激與炎癥級聯反應、神經元變性及其他危險因素的激活, 提高了預測缺血性腦卒中后認知功能障礙的準確性。在臨床應用中, 監測上述指標有助于對病情的判斷及疾病預后的評估, 以及后期管理與隨訪。

本研究亦存在一定局限和不足。①在探討分析過程中, 血清β2-MG、NSE 等相關指標在急性缺血性卒中病程中復查次數有限；②本研究為回顧性研究, 研究資料可能存在偏差；③研究對象來源于湖北省孝感市中心醫院神經內科單中心, 納入樣本量偏小, 結果的穩定性尚需后期在多中心、長時間隨訪、大樣本及前瞻性隊列研究中進一步證實。

綜上所述, 高水平的血清β2-MG、NSE 水平為急性腦卒中后認知功能障礙發生的獨立危險因素, 可作為預測急性缺血性腦卒中后認知功能障礙的新生特異性標志物。